论文成果

斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性数值模拟研究

摘要:斧形PDC齿,又称屋脊形PDC齿、斧形齿或屋脊齿,是一种新型非平面凸脊形PDC切削齿,可显著提高PDC钻头的抗冲击性能和破岩效率,目前已被广泛应用于深部地层用于破碎硬质研磨性岩石,但是针对其具体破岩机理研究相对较少,且破岩特性测试数据多针对现场应用数据,缺乏布齿方法的理论性依据。为辅助揭示斧形PDC齿破岩机理,本研究提出利用有限元数值模拟的方法,以分析斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性,并开展了岩石力学参数和切削工艺参数对斧形PDC齿破岩效率影响规律研究。数值模拟结果表明,斧形PDC齿与常规PDC齿破岩特性具有显著不同,相较于常规平面形PDC齿,斧形PDC齿更容易吃入地层,且破碎同体积岩石要求的切削力更低,破岩比能较小,破岩效率更高。该类型研究结果可以帮助读者进一步了解斧形PDC齿破岩特性并协助钻井工程师进行高性能混合布齿PDC钻头设计。

关键字:PDC齿;斧形齿;切削;破岩比能;破岩效率

ISSN号:1001-4578

卷、期、页:2021年10期:,14

发表日期:2021-07-16

收录情况:北大中文核心期刊

发表期刊名称:石油机械

参与作者:赵润琦

通讯作者:史杏杏,陈晗

第一作者:陈振良,史怀忠,赫文豪

论文类型:期刊论文

论文概要:赵润琦,陈振良,史怀忠,赫文豪,史杏杏,陈晗,斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性数值模拟研究,石油机械,2021,2021年10期:,14

论文题目:斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性数值模拟研究